一、摩擦约束弹塑性广义变分不等原理的一种新的简化证明（论文文献综述）
李智明[1]（2021）在《基于复合混合物理论的冻土多场耦合研究》文中认为众所周知,中国是世界上寒冷地区面积最大的国家之一,多年冻土区和季节性冻土区面积约占陆地总面积的75%。冻胀现象是冻土区经常遇到的问题,由于冻胀而引起工程的失事也数见不鲜。目前对冻胀现象的描述主要是基于连续介质力学框架下的多物理场耦合方法,该方法作为近年来的研究热点和学术前沿,备受国际各个国家学者和政府的关注。然而,由于计算能力和水平的限制及对冻胀机理的认识不足,仍有大量问题困扰着学者和各行工作者。考虑到目前存在的问题,有必要发展更一般、更全面的非饱和冻土多场耦合模型,这是非饱和冻土的新发展和新领域,也必将促进多场耦合理论在寒区实际工程中的应用。因此,本文面向寒区工程的建设与防护这一实际问题,以基础理论研究为主,综合数学、力学以及实际物理背景,改进传统的多物理场耦合方法,建立更精确的多场耦合模型,从而为寒区各类工程建设与防护等问题提供相应的理论基础。通过基础研究与试验验证,取得了如下研究成果:（1）以连续介质力学理论框架为基础,结合混合物理论与平均化方法推导得到了冻结状态下宏观尺度的多孔多相介质守恒方程,基于扩展熵不等式、平衡态限制、热力学定律、近平衡态条件推导得到了宏观尺度的多孔多相介质本构方程,综合守恒方程与本构方程,建立了基于复合混合物理论的多孔多相介质多物理场耦合理论框架。（2）对理论框架进行简化建立了非饱和冻土水-热-气-力四场耦合模型,所提出的耦合模型与传统耦合模型不同之处在于考虑了干空气迁移、水汽的运移、对流和压力诱导的液/汽通量、冰分凝准则、冰压力和弹塑性损伤本构方程,并以加权余量法对耦合方程进行离散,通过三角形单元型函数获得了有限单元法离散矩阵。（3）通过冻土三轴试验研究了不同试验条件土体的抗剪强度、弹性模量、粘聚力、内摩擦角等力学参数的变化规律,推导得到了弹塑性损伤本构方程并拟合了耦合模型中力学本构方程参数;通过核磁共振试验研究了不同试验条件土体的冻融特征曲线变化规律,基于毛管理论和和Gibbs-Thomson方程推导了具有物理意义的冻结特征曲线,并反演出融化特征曲线。（4）通过与单向冻结开放体系与封闭体系粘土试验、Mizoguchi砂土试验、两类“锅盖效应”试验、饱和冻土数值模拟的对比结果,对模型的有效性进行验证,着重研究了冻结过程中土体的温度场、水分场、应力场和位移场中场变量的变化规律。（5）对理论框架简化建立了考虑渗流的饱和冻土水热耦合模型,用以预测当存在地下水渗流情况下冻结法工程冻结帷幕的形成,通过Pimentel等人的大型模型试验对耦合模型的有效性进行了验证,并将耦合模型应用至哈尔滨二号线端头井冻结加固工程和哈尔滨地铁三号线联络通道冻结法工程中,计算了冻结帷幕交圈时间,为冻结法的施工提供了参考依据和理论基础。
何泽洲[2]（2021）在《非共价界面层状纳米复合材料的多尺度力学与设计》文中认为重大工程应用和可持续发展需求为开发新型绿色环保的高性能结构与功能纳米复合材料提供了战略机遇和挑战。纳米复合材料的优异性质主要来源于其纳米功能单元,而最主要的挑战是如何有效地将功能单元纳尺度突出的特性传递到宏观尺度。同时,如何解决强度和韧性之间的矛盾,实现纳米复合材料的强韧化设计一直是力学与材料前沿交叉研究中的关键科学问题。生物结构材料因其复杂而精细的层次结构和界面,表现出卓越的力学性能和多功能性。其中,弱界面与微结构协同工作,同时在多个尺度上控制着材料的非弹性变形和增韧机制,实现了材料独特的刚度、强度与韧性的组合,激发了高性能仿生纳米复合材料的发展。非共价界面作为一类弱界面,能在变形过程中动态地断裂和重构,始终保持载荷传递能力,并在界面上允许大的非弹性变形。因此,在材料中引入非共价界面能有效地调控增韧机制,平衡刚度、强度和韧性,从而有望解决纳米复合材料中的主要挑战和关键科学问题。本文围绕着纳米复合材料中非共价界面的多尺度力学框架、基于界面调控的力学优化设计、二维材料的界面力学行为和机理等三个关键科学问题,进行了系统研究。本文首先通过扩展界面本构关系,提出了一个针对砖块和界面系统自下而上的多尺度理论框架。阐明了由于界面本构关系的周期性,规则界面在不同的界面重叠长度下有均匀、局部化和扭结变形三种变形模式,由此定义了两个临界长度以描述非共价界面变形模式的转变。界面扭结表现为多个拓扑缺陷在界面上成核和扩展,从而同时提高了材料的强度和韧性。对不同界面堆叠构型的分析发现,相称界面的变形行为与规则界面相似,而线性滑动模型能很好地描述非相称和随机界面的变形行为。当重叠长度足够长时,由于抗滑性随机界面的荷载传递能力会超过规则界面。理论预测和力学框架通过大规模分子动力学模拟得到了验证。由此,结合通用的特征参数,提出了一个变形模式相图,给出了界面变形模式、关键特征尺寸、材料力学性能之间的内在关联,揭示了非共价界面层状纳米复合材料的一般性强韧化机制。本文接着研究了石墨烯基仿贝壳材料层间强非共价键调控与强韧性优化。考虑层间滑移与结构稳定性的耦合作用,修正了剪滞模型来描述片层拔出过程的增韧效应,明确了石墨烯基仿贝壳材料的强度同时受到界面韧性和剪切强度的影响,而韧性主要由片层拔出过程产生的能量耗散主导。由于三聚氰胺分子与氧化石墨烯之间超强的非共价作用,优选三聚氰胺分子作为层间交联剂。发现了三聚氰胺分子通过反常的氢键作用极大提高了界面剪切应力,增强了层间能量耗散。通过平衡氧化石墨烯面内拉伸强度、层间剪切强度和界面韧性三者之间的竞争,给出了一个同时提高石墨烯基仿贝壳材料强度和韧性的优化策略。进而提出了一个标度律作为评价机制,以联系石墨烯基仿贝壳材料内部非弹性变形与其力学性能,揭示了层间强非共价作用相对其他交联剂的优势,建立了一种基于界面调控兼顾强度和韧性的材料力学设计理论。本文最后研究了二维材料组装结构在范德华作用下的力学行为和机理。结合非线性剪滞模型和分子动力学模拟,明确了由于层间范德华吸引力引起的边缘效应,经典的剪滞模型不能准确地描述多层二维材料的面内变形。在剪滞模型框架下,通过引入两个特征常数来描述边缘剪切应力,发展了考虑边缘效应的剪滞模型,定量地揭示了层间滑移、边缘效应剪切应力和二维材料薄片的弹性变形对多层二维材料组装结构变形的贡献。随后,研究了自折叠石墨烯在外力和热激活作用下从基底上的剥离和撕裂行为,发现了由于基底的范德华作用,石墨烯的撕裂锥角关于基底黏附强度遵循不同于宏观尺度的标度律;在热激活作用下,自折叠石墨烯由于层间范德华作用可以通过自剥离和自撕裂的方式在基底上实现自组装。综上所述,本文结合理论模型和分子动力学模拟,系统地研究了非共价界面层状纳米复合材料的多尺度力学与设计,不仅为力学与材料科学前沿交叉研究中诸多关键科学问题提供了新认识和新理论,还为先进纳米复合材料走向工程应用奠定了理论基础。
陈峻[3]（2021）在《基于p型有限元法的水工平面钢闸门特征值屈曲分析研究》文中研究指明p型有限元法的数学理论基础已经完整建立,其误差估计和收敛性证明也已得到,为p型有限元法在工程实践中的应用提供了坚实的基础。已经有少量研究将p型有限元法应用于各类工程实践领域,但很少研究考虑应用p型有限元法来解决结构稳定性分析问题。通常采用传统的h型有限元法来进行稳定性校核计算,如特征值屈曲分析,但h型有限元法进行特征值屈曲分析时收敛速度相对较慢。p型有限元法通过升阶谱的方法来提高数值解的计算精度,同时获得指数级的收敛率。因此,采用p型有限元法能够更加有效地处理特征值屈曲分析问题。本文主要对p型有限元法在水工平面钢闸门特征值屈曲分析中的应用进行了研究,首先求解在对应荷载条件和约束条件下的线性系统,再将广义的特征值问题转化为标准特征值问题,然后用Lanczos迭代进行特征值求解。p型有限元法求解线性问题可以获得较高精度的应力场,并且在单元数一定的情况下随着插值多项式阶数p的增加,数值解迅速收敛,可以尽可能的减少网格数量,为后续特征值问题的求解减少计算量;此外,p型有限元法计算应力应变时对网格质量的要求较低,前处理较少。实际工程中的特征值屈曲分析问题通常是对大型的线性方程组进行计算分析,线性方程组的系数矩阵通常很大并且较稀疏,Lanczos迭代法可以较好地处理稀疏矩阵的计算,在大型工程结构问题上有较好地运用效果。本文通过对薄板、含长圆形孔薄板以及加劲板的特征值屈曲分析计算,与理论计算公式及其余文献计算结果对比来验证p型有限元法计算特征值屈曲问题时的有效性及数值结果的计算精度;再通过p型有限元法对实际工程中的水工平面钢闸门进行特征值屈曲分析,校验钢闸门的整体稳定性,研究钢闸门在什么情况下会发生屈曲失稳,为今后工程实际的设计安装,施工建设以及运营维护管理提供一定的依据。计算结果表明,p型有限元法在进行特征值屈曲分析时具有前处理少、网格划分少、计算精度高、收敛速度快等优点;并且可以无需通过细分网格来适应曲面边界,使单元数量大幅减少;还可以通过提高插值多项式阶数来提高计算精度,获得指数级收敛率的数值解,具有较好的研究前景和应用价值。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[4]（2021）在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中进行了进一步梳理为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）
刘晓[5]（2020）在《极薄带材适轧厚度理论及斜向交叉浪形屈曲变形研究》文中进行了进一步梳理微制造、微电子行业的小型化、轻量化和移动化的发展方向需要厚度更薄、尺寸精度更高的极薄金属带材,其制造技术愈来愈重要。随着极薄带材厚度减小,轧制过程愈来愈难以进行,对板厚控制精度提出更高要求,与此同时,复杂板形问题凸显,影响带材轧后产品质量,板厚板形控制理论与技术难题亟待解决。以Stone理论为代表的传统薄带材冷轧理论假设轧辊在接触变形区内保持圆弧状,而实验及实际生产说明Stone轧制力模型存在缺陷,这是由于某些轧制工况下接触变形区内存在中性区,轧辊圆弧状假设不再适用。本文通过对不同厚度薄带材轧制过程进行有限元分析,得到了不同压下率下变形区轮廓与接触压力分布变化规律;将Stone最小可轧厚度作为极小变形率下接触变形区内存在中性区的临界厚度,以其为分界点划分带材厚度范围并对不同轧制条件进行研究,推导得到了已知带材初始厚度与Stone最小可轧厚度比值时对应临界道次压下率,可确定Stone轧制力模型适用条件,为薄带材冷轧过程中轧制力计算提供理论指导。极薄带材轧制过程中,中性区的存在导致轧制力剧增而带材塑性变形量增加甚微,在实际生产中由于生产率要求,不可能为了达到某一厚度进行无限次轧制,故接触变形区计算尤为重要。本文基于Fleck理论及弹性半空间理论对变形区进行求解,根据轧制力条件和带材初始厚度计算出单道次能够获得的最大变形量;建立了极薄带材轧制适轧厚度模型,对于给定单位宽度轧制力,得到单道次压下率随带材初始厚度与理论最小可轧厚度比值的变化关系,并更正了条件最小可轧厚度公式;为已有轧机确定产品规格范围并制定轧制规程、为设计轧机时确定轧辊直径和力能参数及轧制力求解提供理论指导。在精密极薄带材生产过程中,斜向交叉浪形问题凸显,文中给出了缺陷带材厚度分布及浪形几何参数并对其产生机理进行分析,本文认为轧制过程中前张力与辊缝出口处横向应力的综合作用使带材产生高度周期性的相邻交替波峰波谷,在横向剪切应力作用下相邻波峰波谷分别连接形成斜向交叉或单肋斜向浪形;采用ABAQUS软件创建极薄带材轧制模型,研究辊缝出口带材面内横向压应力与横向剪切应力随前后张力等轧制工艺参数的变化规律;给出斜向交叉浪形几何特征参数理论计算模型并得到斜向交叉浪形随轧制工艺参数的变化规律。其次,对辊缝出口带材进行力学抽象并采用ABAQUS软件建立有限元模型,通过子空间迭代法提取线性屈曲特征值和特征向量,并将所得特征模态作为初始缺陷引入弧长法分析模型中,建立斜向交叉浪形前后屈曲过程的非线性分析模型,获得了特定工况下带材后屈曲形貌及屈曲平衡路径,验证了斜向交叉浪形产生机理分析及几何特征参数理论计算模型的正确性。最后,利用实验室二十辊轧机进行极薄带材轧制实验,测得不同轧制工况下斜向交叉浪形几何特征参数,得到了斜向交叉浪形几何特征参数随前后张力等轧制工艺参数的变化规律,与产生机理分析结果良好吻合,验证了斜向交叉浪形理论分析及有限元模型的正确性,在此基础上研究针对斜向交叉浪形的治理策略并给出了抑制此种板形缺陷的技术思路和有效措施。
高旭和[6]（2020）在《二元结构边坡开挖支护过程受力变形特征研究》文中进行了进一步梳理本文针对二元边坡开挖支护过程中结构受力变形特征复杂和容易造成失稳破坏的问题,以山区公路挖方路段土-岩二元边坡为研究对象,开展桩锚加固二元边坡稳定性评估和稳态渗流分析,旨在揭示二元边坡开挖支护过程失稳机理和锚索预应力损失特征,为二元边坡开挖支护过程提供依据。论文依托江瓮高速TJ1A标K5+220-K5+770段右侧边坡（以下简称禾塘坝边坡）治理工程,开展边坡深部位移监测和现场土工试验;采用有限元方法建立边坡开挖支护二维模型,提出基于深部位移监测数据和P值检验校核模拟参数的新方法;在校核模拟参数的前提下开展稳态渗流对多次支护边坡坡体和支护结构受力变形特征分析。提出和开展二元结构边坡开挖支护过程分析。最后优化了预应力损失预测模型。研究成果如下:（1）确定禾塘坝边坡属于碎石土-基岩二元结构边坡。开展禾塘坝二元结构边坡现场地形地貌和地质构造调查,得到禾塘坝边坡碎石土成因及分布特征。分析二元结构边坡的稳定性影响因素和变形破坏机理。（2）分析深部位移和锚索预应力损失监测数据,得到边坡二次支护前深部位移和预应力损失变化特征。通过现场颗粒筛分试验和大剪试验,得到现场碎石土的c、φ值取值范围。（3）建立简化渗流的边坡多次施工二维模型,提出基于P值检验的模拟参数校核方法。得到抗滑桩和预应力锚索的施加会逐步改变坡体的受力变形特征、提高边坡安全系数。验证了基于深部位移监测数据和P值检验校核模拟参数的方法。（4）采用孔隙水压力叠加计算方法,研究稳态渗流在两次支护过程中对边坡和支护结构受力变形影响特征。得到稳态渗流对边坡开挖完成、初次支护和二次支护阶段位移、应力、应变、和安全系数的影响规律。得到稳态渗流作用前后预应力锚索和抗滑桩的受力变形特征。（5）针对边坡开挖支护过程中最危险施工工况难以判断的问题,基于模拟参数校核和孔隙水压力叠加计算,提出边坡开挖支护过程分析,分析禾塘坝边坡施加孔隙水压力前后11个工况坡体应力应变以及支护结构的受力变形特征。得到禾塘坝边坡开挖支护的最危险工况是初次支护的二级边坡开挖阶段。（6）针对锚索预应力随时间损失不能在有限元模型中反映的问题,使用回归分析和分阶段统计的方法,得到了分阶段计算的锚索预应力损失改进模型。分析改进模型的适用性,得到改进模型可以将预应力损失预测误差控制在8.9%之内。
张宁[7]（2020）在《数值流形方法在转动、接触和弹塑性计算中的若干改进》文中认为数值流形方法（NMM）以切割、覆盖和接触算法为主要特色,是允许连续和非连续分析的计算方法。近30年来,NMM在处理移动边界和高阶近似上取得了巨大成功。针对非线性计算,本文分析了NMM在大转动、摩擦接触和粘聚接触、弹塑性非线性计算中的一些收敛问题和精度问题,推导并给出了相应的解决措施。论文的主要工作和成果如下:（1）修正NMM的转动误差问题。转动误差主要来源于小变形假定和常加速度积分方案。前者不能精确描述刚体转动,导致明显的体积膨胀以及一定应力振荡;而后者存在数值阻尼,导致转动速度降低。转动体积膨胀是最明显的误差。如果每步转角为α,则转动一周后将产生约为2πα的虚假体应变。修正格式利用有限变形理论代替小变形假定,利用Newmark积分代替常加速度积分格式,可以解决上述转动问题。（2）原始NMM的接触算法存在a.接触力未收敛;b.在临界滑动测试中粘聚强度被明显低估的问题。接触力收敛的关键在于摩擦力收敛,原始算法施加的摩擦力存在数值问题,所以只能开闭收敛,而不是接触力收敛。在新格式中,摩擦力是一步准确施加的,收敛性高于原始算法,而且接触状态收敛自然给出接触力收敛。粘聚力问题的需要修正撤去粘聚力的准则。在接触力收敛的前提下,将“滑动接触撤去粘聚力”改为“滑动一定距离后撤去粘聚力”,即可修正粘聚力被低估的问题。（3）磨圆摩尔库伦屈服准则,并将磨圆对应到具体强度特性。Abbo提出的磨圆准则可以避免摩尔库伦准则尖角处的数值问题,但该磨圆并不对应到额外强度特性。选择新的磨圆函数,并将磨圆参数对应到中主应力和抗拉强度两种强度特性,文中推导了一个新的磨圆准则。在少量的磨圆下,新准则可以逼近摩尔库伦准则并消去数值尖点;在标定磨圆参数后,也可以作为反映抗剪、中主应力和抗拉的一般强度准则。（4）编写了弹塑性大变形求解器。原始NMM只针对线弹性和接触计算,无法描述岩土体的塑性变形。新的塑性求解器利用最近点映射算法保证应力回映精度,利用一维搜索算法提高收敛性,可以给出稳定的塑性求解。在此基础上,加入了NMM网格重划分和变量传递过程,实现了NMM塑性大变形求解格式。本文的弹塑性求解器可以用于弹塑性静力分析和简单的塑性大变形计算。（5）提出了一个新的单元——覆盖光滑单元。光滑有限元（SFEM）可以在不改变自由度数量的前提下提高单元精度。借鉴NMM中近似函数定义域独立于材料积分域的思想,可以将光滑有限元中光滑应变的定义域和积分域区分开,从而给出了一个新的光滑单元——覆盖光滑单元。新单元具有和普通三节点单元相同的节点数和积分点数。其刚度介于过软的节点光滑单元和偏硬的边光滑单元之间。该单元在弹塑性计算中没有发现不稳定问题。上述内容能够改善NMM在大转动、接触、弹塑性计算中的精度和收敛性,可供研究和计算分析使用。
徐江[8]（2020）在《软岩嵌岩桩桩-岩界面力学行为及损伤演化过程研究》文中研究说明嵌岩桩作为一种特殊的桩基础,以其承载力高,群桩效应小、沉降收敛快等特点极大的满足了高层建筑、大跨度桥梁、港口、海洋石油钻井平台等建设项目对基础承载力的要求。近年来,越来越多的嵌岩桩基础被应用到几乎覆盖国计民生的各类大型基础设施建设中。嵌岩桩具有承载力大、试验耗费高且很难进行破坏性试验等特点,因而系统、完整的可供研究其承载机理的实测资料非常有限。这制约了人们对嵌岩桩桩—岩界面力学行为及岩石损伤破坏过程的全面认识。随着对嵌岩桩分析、设计及应用的不断深化,精细化研究桩—岩界面力学行为及损伤演化过程的必要性和迫切性不断凸显。本文基于三维高精度X-ray CT扫描平台、数字图像处理技术（Digital Image Processing,简称DIP）及颗粒流程序（PFC）对嵌入软岩的模型桩的承载过程进行了系统的实验、理论及数值模拟研究,旨在进一步完善决定软岩嵌岩桩宏观承载特性的内在力学行为及损伤演化过程的研究。论文的主要研究内容和成果如下:（1）基于高精度三维X-ray CT扫描平台及自主研发的嵌岩桩加载试验装置,对嵌入软岩的模型桩的承载过程进行多阶段扫描实验。运用数字图像处理技术对扫描图像进行重构、处理及分析,得到了三维空间内模型桩—岩界面粗糙体在滑移、剪切过程中的相互作用机理,桩端压缩区的发展过程和形态以及桩周岩石径向裂缝的发展过程。（2）采用Hoek-Brown强度准则和柱形孔扩张理论对滑移、剪切过程中桩周岩石的柱孔扩张问题进行弹—塑性分析,得到了孔壁法向应力增量的弹—塑性解答,并通过算例对其合理性进行了验证。之后,对影响孔壁法向应力增量弹—塑性解答的参数进行了敏感性分析,得到了主要和次要影响参数。（3）运用柱孔扩张过程中孔壁岩石应力场的弹—塑性解答得到了滑移、剪切过程中孔壁岩石的应力路径,在此基础上,结合模型实验结果得到了桩周岩石径向裂缝的形成和发展机理及孔壁岩石产生拉伸破坏的临界法向应力。（4）采用双线性剪切模型及受单边压力作用的无重力钝角楔体的滑移线场理论得到了桩—岩界面在滑移、剪切过程中剪切应力的计算方法。进一步,在引入孔壁法向应力增量弹—塑性计算方法和孔壁法向刚度折减的基础上提出了考虑法向刚度变化的桩—岩界面剪切应力计算方法。（5）基于实验所得桩端压缩区的发展过程及形态,采用Hoek-Brown强度准则及球形孔扩张理论对桩端承载机理进行理论研究,得到了桩端应力与球孔扩张极限压力的关系,提出了基于球孔扩张极限压力近似解答的嵌岩桩桩端极限承载力计算方法。（6）在运用颗粒流程序（PFC）重现模型实验的基础上,对桩侧和桩端岩石在模型桩位移增大过程中的细观损伤演化过程进行研究,得到了桩侧和桩端岩石颗粒的位移变化规律及微裂纹的主要产生模式。进一步,基于微裂纹统计得到了桩侧、桩端岩石的细观损伤—位移曲线及桩侧摩阻力、桩端阻力与岩石细观损伤速率的对应关系。（7）建立了多组不同粗糙尺度嵌岩桩的颗粒流数值模型,并通过数值计算对其承载及细观损伤特性进行了研究,得到了粗糙体尺度及倾角对模型桩承载特性及桩周岩石细观损伤的影响,并通过引入侧摩阻力、端阻力随位移变化的数据得到了不同粗糙尺度的桩侧摩阻力及端阻力与岩石细观损伤速率的对应关系。
许玲玲[9]（2020）在《杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用》文中研究说明杆件结构在实际工程中应用广泛,如框架结构、大跨空间结构、桥梁结构等。该类结构的力学行为主要包括:几何非线性行为、材料非线性行为、静动力行为、节点半刚性行为、断裂行为、接触碰撞行为等以及由以上行为构成的复合行为,如结构的局部破坏或连续性倒塌破坏等。现有数值计算方法准确处理单一结构力学行为已是一项困难的工作,若在此基础上再耦合多种行为会变得更加复杂。因此,为了对结构力学行为进行简单而精确的描述,本文以杆系离散单元法为分析手段,发展了适用于杆件结构的接触单元（如杆单元、梁单元等）,提出了一系列杆件结构力学行为的定量化模拟计算方法,包括弹性行为、弹塑性行为、强震倒塌模拟、半刚性节点模拟等。现有研究成果中均假定杆系离散单元法中接触本构模型的切向弹簧仅用于描述纯剪力引起的纯剪切变形,然而杆件结构通常长细比较大,可忽略剪切变形的影响,即根据弯曲梁理论认为切向位移（即挠度）是由剪力产生的弯曲变形引起,并非由剪力产生的截面剪切变形引起。因此,基于上述假定推导出的接触单元切向接触刚度系数无法用于杆件结构问题的求解。本文针对该问题重新定义了切向弹簧,并根据能量等效原理系统推导了各方向上接触刚度系数的计算公式。以此为基础,详细阐述了杆系离散单元的基本假定和概念,推导了面向轴力杆单元、平面梁单元以及空间梁单元的杆系离散单元基本公式,为复杂结构力学行为模拟提供严谨的理论支撑。杆系离散单元法中几何非线性问题和动力响应的求解会自动包含在颗粒的运动控制方程中,是一个自然过程,无需特殊处理。基于此特征,文中构建了杆件结构静、动力弹性行为分析的统一计算框架,进一步细化了杆系离散单元模拟结构弹性行为时遇到的问题。详细给出了静、动力荷载的施加方式,并构造了动力荷载下杆系离散元的阻尼模型。对若干二维、三维杆件结构进行静、动力弹性非线性行为分析,这些行为包括几何大变形、大转动、阶跃屈曲、分叉、动力响应等,验证了杆系离散单元模拟杆件结构静、动力弹性非线性行为的优势及有效性。对于材料非线性问题,本文基于杆系离散单元塑性铰法提出了杆系离散单元精细塑性铰法,该法通过切线模量和截面刚度退化系数近似考虑残余应力对接触单元刚度的削弱。分别建立了两种杆系离散单元弹塑性分析方法的计算理论,包括屈服准则、弹塑性接触本构模型、加卸载准则以及内力超过极限屈服面后的修正方法。若干算例（包括桁架、简单梁、平面框架、空间框架以及单层网壳结构）的静力弹塑性行为分析表明,杆系离散单元精细塑性铰法可近似考虑构件的塑性发展,其计算精度明显高于塑性铰法,且不会显着增加杆系离散单元的计算量;当材料为理想弹塑性、截面分布塑性不明显时,相比于塑性区法,采用杆系离散单元精细塑性铰法“性价比”更高。为了定量化精确求解多点激励下大跨空间钢结构的倒塌破坏问题,提出了结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法。建立了可考虑地震作用应变率效应的弹塑性接触本构模型,实现了杆系离散单元法的多点激励,初步建立了杆系离散单元法的并行计算技术。以一个缩尺比为1/3.5的单层球面网壳振动台试验模型为计算对象,完成了多点激励下结构的倒塌破坏全过程定量化精确仿真。此外,该倒塌试验也可用于标定杆系离散单元法进行结构连续性倒塌分析时所采用的关键结构参数。进一步对梁柱节点的半刚性行为进行模拟,提出了一种能够有效进行具有半刚性节点的钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法,并推导了可考虑半刚性连接的弹塑性接触本构模型。该法可同时考虑结构的几何非线性、材料非线性以及梁柱节点连接的半刚性非线性。梁柱节点的半刚性行为通过虚拟的弹簧单元进行模拟,该弹簧单元以线性分配的方式将梁柱节点的半刚性特性量化到与之相邻的接触单元各方向刚度,进而根据能量等效原理得到了上述接触单元刚度的修正公式,并通过独立强化模型捕捉结构的滞回性能。通过多个经典算例验证了所提方法的正确性和适用性,且系统研究了半刚性连接钢框架的几何非线性、阶跃屈曲、材料弹塑性、动力响应、断裂等多种结构力学行为。通过理论推导、大量经典数值算例、大型振动台试验校核以及程序编写表明,杆系离散单元法具有较强的精确性、通用性和稳定性。本文实现了杆件结构研究领域中诸多非线性和非连续结构力学问题的定量化仿真与分析,完善和推进了杆系离散单元法理论体系的形成,为杆件结构的复杂力学行为研究提供了强有力的技术支撑和手段。同时,杆系离散单元法作为一种崭新的数值分析方法,要将其推向实际工程应用或设计人员仍存在很多可改进和开发的空间。综上,本文的主要创新点如下:（1）文中重新定义了杆系离散单元法中接触本构模型的切向弹簧,并严谨推导了面向轴力杆单元、平面梁单元以及空间梁单元的各方向上接触单元刚度系数的计算公式,进而将杆系离散单元法的计算理论系统化;（2）提出了杆系离散单元精细塑性铰法,其可近似考虑构件的塑性发展,补充了杆系离散单元法的弹塑性计算理论;（3）多点激励下单层球壳强震倒塌破坏全过程定量化精确仿真的振动台试验校核。从计算方法、地震动多点输入荷载施加及计算效率三方面对杆系离散单元的计算理论进行修正,提出了结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法,有助于该法在结构连续倒塌模拟中的推广和应用;（4）提出了一种能够有效进行半刚性钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法,该法可同时考虑结构的几何非线性、材料非线性以及梁柱节点连接的半刚性非线性。杆系离散单元法中零长度弹簧单元并不直接参与计算,且修正后的接触单元刚度矩阵可直接代入下一步计算,过程简单易行。研究成果进一步体现了杆系离散单元法处理强非线性和非连续问题的优势。
姜忠宇[10]（2020）在《矿山及地下工程特殊力学问题哈密顿体系求解》文中认为随着矿山开采向深部发展以及开采区域的扩展,井筒、巷道与周围地质环境相互作用特征也随之发生变化,井巷工程支护破坏程度更为严重、破坏方式更为复杂。准确描绘出井巷围岩应力场分布是保障其安全的基础。这类复杂工程问题的本质是力学问题,解决这些问题不仅需要借助现代数学物理方法与研究手段,更需要理论联系实际,需要工程师与研究者的紧密配合。本文将辛弹性力学方法引用到矿山工程中复杂边界条件的圆、非圆巷道,多层厚壁圆筒、立井井筒等工程结构及围岩应力、位移等力学问题分析。从弹性力学基本微分方程出发,以广义能量变分原理为基础,依据勒让德变换引入位移的对偶变量建立哈密顿对偶方程组。将原欧氏空间中由位移变量组成的力学问题,转变为辛几何空间中对偶变量组成的新力学问题。依照辛几何空间与哈密顿对偶方程组的特点,在混合变量表示的齐次边界条件下应用分离变量法求解混合状态方程,得到问题的辛本征向量与辛本征值解析表达式。论文建立的矿山井巷工程力学问题的辛体系求解方法,为等量分析矿山及地下工程类似力学问题提供了新途径。（1）针对圆形巷道平面应变问题,在极坐标系中建立了扇形区域哈密顿力学求解模型,导出了齐次和非齐次边界条件下,混合状态微分方程的通解和特解表达式。通过比较有限元法和辛方法计算巷道围岩应力的结果,验证了辛方法的正确性和可靠性。讨论了非静水地应力下圆形巷道围岩应力,随侧向压力系数的变化,侧向压力系数越小,应力分布越不均匀;当侧向压力系数小于0.3时,围岩开始出现拉应力。特别当侧向压力系数等于0时,围岩拉应力达到极值。（2）针对多层厚壁圆筒的力学问题,根据边界条件和连续光滑条件建立协调方程。分别讨论了多层厚壁圆筒间光滑接触和紧密联接两种条件下,厚壁筒内、外层接触面上应力场和位移场的差别。并讨论了侧向压力系数、厚壁筒材料的弹性模量比等因素对厚壁筒应力场的影响。得到了厚壁筒材料越软分担的应力数值越小,厚壁筒材料越硬则分担的应力数值越大,周向应力极值一般出现在弹性模量较大的厚壁筒区域等结论。（3）利用共形映射实现区域转换的同时,将应力分量、位移分量以及边界条件进行相应的变化。将非圆形巷道力学问题转换为圆形区域边值问题,结合辛算法给出了椭圆巷道围岩应力场分布。通过算例分别讨论了内压力、形状系数和侧向压力系数等因素对围岩应力场的影响。获得了增加内压力可以有效地降低围岩压应力,有助于提升围岩强度;随侧压力系数的增大,围岩周向应力的波动幅度变小;围岩周向应力的最小值与形状系数无关,最大值与形状系数密切相关等相关结论。（4）针对立井井筒力学问题具有空间轴对称的特点,在空间柱坐标系下建立哈密顿混合状态方程,运用分离变量法给出混合状态方程的通解形式。通解方程中的未知参数根据井筒侧面及端部边界条件具体定出。通过工程算例分析了井筒端部的局部解,探讨了圣维南原理的适用条件及适用范围。讨论了侧向压力系数、井壁厚度以及井筒半径对不同井深应力分布的影响。所得的这些结论对分析立井井筒受力、完善立井井壁设计以及遏制井筒变形破坏等工程问题,提供了重要理论依据。
二、摩擦约束弹塑性广义变分不等原理的一种新的简化证明（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、摩擦约束弹塑性广义变分不等原理的一种新的简化证明（论文提纲范文）
（1）基于复合混合物理论的冻土多场耦合研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 土体冻结及冻胀试验研究 |
| 1.2.2 土体冻结及冻胀模型研究 |
| 1.2.3 复合混合物理论研究 |
| 1.2.4 人工冻结帷幕预测研究 |
| 1.3 国内外研究存在的不足及亟待解决的问题 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 冻结状态下多孔介质复合混合物理论的改进 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平均化方法 |
| 2.2.1 代表体积单元 |
| 2.2.2 平均化定理 |
| 2.2.3 一般方程的平均化 |
| 2.2.4 运动方程 |
| 2.3 非饱和冻土宏观尺度平衡方程 |
| 2.3.1 质量守恒方程 |
| 2.3.2 线动量守恒方程 |
| 2.3.3 能量守恒方程 |
| 2.3.4 熵不等式 |
| 2.4 宏观本构方程的确定 |
| 2.4.1 独立变量的选取 |
| 2.4.2 熵不等式的扩展 |
| 2.4.3 平衡态的限制 |
| 2.4.4 近平衡态过程 |
| 2.4.5 广义Darcy定律 |
| 2.4.6 广义Fick定律 |
| 2.4.7 广义Fourier定律 |
| 2.4.8 土骨架的应力与总应力 |
| 2.4.9 土骨架和流相的密度 |
| 2.4.10 潮湿空气的压力 |
| 2.4.11 吸附平衡 |
| 2.4.12 Clapeyron方程 |
| 2.5 闭合场方程系统 |
| 2.5.1 闭合场质量守恒方程 |
| 2.5.2 闭合场动量守恒方程 |
| 2.5.3 闭合场能量守恒方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 非饱和冻土多场耦合模型的建立与求解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非饱和冻土多场耦合模型的建立 |
| 3.2.1 基本假设 |
| 3.2.2 水分场质量守恒方程 |
| 3.2.3 干空气质量守恒方程 |
| 3.2.4 能量守恒方程 |
| 3.2.5 动量守恒方程 |
| 3.2.6 冰透镜体形成准则 |
| 3.3 非饱和冻土多场耦合模型的求解 |
| 3.3.1 数值模拟原理 |
| 3.3.2 弱形式方程的求解 |
| 3.3.3 有限单元法方程的转变 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 非饱和冻土本构模型参数试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冻土三轴试验 |
| 4.2.1 试样制备与设计 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 试验结果分析 |
| 4.2.4 弹塑性损伤本构模型的建立 |
| 4.3 核磁共振试验 |
| 4.3.1 概述 |
| 4.3.2 核磁共振基本原理 |
| 4.3.3 试验设计 |
| 4.3.4 试验结果分析 |
| 4.3.5 冻融特征曲线的推导 |
| 4.4 冻胀试验 |
| 4.4.1 试验设备 |
| 4.4.2 试验方案设计 |
| 4.4.3 试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 冻土多场耦合数值模拟分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 封闭体系粉质粘土多场耦合数值模拟 |
| 5.2.1 概述 |
| 5.2.2 封闭体系粉质粘土温度场 |
| 5.2.3 封闭体系粉质粘土水分场 |
| 5.2.4 封闭体系粉质粘土位移场 |
| 5.3 开放体系粉质粘土多场耦合数值模拟 |
| 5.3.1 概述 |
| 5.3.2 开放体系粉质粘土温度场 |
| 5.3.3 开放体系粉质粘土水分场 |
| 5.3.4 开放体系粉质粘土位移场 |
| 5.4 MIZOGUCHI试验多场耦合数值模拟 |
| 5.4.1 概述 |
| 5.4.2 Mizoguchi试验砂土水分场 |
| 5.4.3 Mizoguchi试验砂土温度场 |
| 5.5 两类“锅盖效应”数值模拟 |
| 5.5.1 概述 |
| 5.5.2 两类“锅盖效应”水分场 |
| 5.5.3 两类“锅盖效应”温度场 |
| 5.6 饱和冻土多场耦合数值模拟 |
| 5.6.1 概述 |
| 5.6.2 饱和冻土水分和温度场 |
| 5.6.3 饱和冻土位移场 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 多场耦合理论在冻结法工程中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 饱和人工冻土水热耦合模型建立 |
| 6.2.1 基本假设 |
| 6.2.2 温度场控制方程 |
| 6.2.3 水分场控制方程 |
| 6.2.4 水热耦合模型验证 |
| 6.3 哈尔滨地铁二号线盾构始发端头加固 |
| 6.3.1 工程概况 |
| 6.3.2 施工方案设计 |
| 6.3.3 端头井冻结法加固数值模拟 |
| 6.4 哈尔滨地铁三号线联络通道冻结加固 |
| 6.4.1 工程概况 |
| 6.4.2 施工方案设计 |
| 6.4.3 联络通道冻结法施工数值模拟 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）非共价界面层状纳米复合材料的多尺度力学与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 层状纳米复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 生物结构材料的构效关系 |
| 1.2.2 层状纳米复合材料的力学特性 |
| 1.2.3 层状纳米复合材料的多尺度力学分析方法 |
| 1.2.4 层状纳米复合材料的力学优化设计 |
| 1.3 层状纳米复合材料设计中的关键科学问题 |
| 1.3.1 非共价界面的多尺度力学框架 |
| 1.3.2 基于非共价界面调控的力学优化设计 |
| 1.3.3 二维材料中的界面力学行为和机理 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 非共价界面层状纳米复合材料的研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分子动力学模拟 |
| 2.2.1 分子动力学简介 |
| 2.2.2 分子动力学模拟的基本过程和概念 |
| 2.2.3 相关力学量计算 |
| 2.3 非共价界面相关分析方法 |
| 2.3.1 原子应变 |
| 2.3.2 氢键分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 非共价界面层状纳米复合材料的一般力学框架 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 界面本构关系 |
| 3.2.1 官能团的影响 |
| 3.2.2 官能团分布的影响 |
| 3.3 连续剪滞模型分析 |
| 3.3.1 界面尺度的剪滞模型 |
| 3.3.2 结构尺度的剪滞模型 |
| 3.3.3 变形模型的转换 |
| 3.4 离散剪滞模型分析 |
| 3.4.1 离散剪滞模型 |
| 3.4.2 界面构型的影响 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 分子动力学模拟中的变形模型 |
| 3.5.2 尺寸效应和界面设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 石墨烯基仿贝壳材料的界面调控与优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 石墨烯基仿贝壳材料的变形模式 |
| 4.2.1 弹塑性变形 |
| 4.2.2 片层拔出 |
| 4.3 小分子对层间力学性能的影响 |
| 4.3.1 小分子对氧化石墨烯界面的增强 |
| 4.3.2 小分子对错列结构的影响 |
| 4.4 氧化石墨烯的力学性能 |
| 4.5 石墨烯基类珍珠材料的优化设计 |
| 4.5.1 最佳小分子含量和氧化程度 |
| 4.5.2 各种层间交联的对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 二维材料组装结构中的范德华作用及其边缘效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多层二维材料组装结构中边缘效应对层间剪切的影响 |
| 5.2.1 模型和方法 |
| 5.2.2 多层二维材料组装结构的变形行为 |
| 5.2.3 多层二维材料组装结构的边缘效应 |
| 5.3 石墨烯在基底上撕裂和剥离的自组装力学行为 |
| 5.3.1 模型和方法 |
| 5.3.2 石墨烯从基底上的撕裂 |
| 5.3.3 石墨烯的自折叠和自撕裂 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 铜纳米线八面体桁架构架材料的力学性能 |
| A.1 引言 |
| A.2 纳米构架材料的变形机制 |
| A.3 分析建模与讨论 |
| A.3.1 有效模量 |
| A.3.2 有效屈服强度 |
| A.4 轻质高强的纳米构架材料 |
| A.5 结论与展望 |
| 附录B 非共价界面一般力学框架中的数值方法 |
| B.1 分子动力学模拟 |
| B.2 非线性剪滞模型数值求解 |
| B.3 扩展Dugdale模型的理论解 |
| 附录C 石墨烯基仿贝壳材料中的方程求解与数值模拟 |
| C.1 分子动力学模拟 |
| C.2 弹塑性变形阶段位移场的求解过程 |
| C.3 片层拔出过程的线性剪滞分析 |
| C.4 石墨烯基纳米复合材料的力学性能 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（3）基于p型有限元法的水工平面钢闸门特征值屈曲分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 水工钢闸门稳定性研究的背景 |
| 1.1.2 结构体系屈曲失稳研究的意义 |
| 1.1.3 p型有限元法应用研究的背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 结构屈曲有限元分析研究现状 |
| 1.2.2 水工钢闸门稳定性分析研究现状 |
| 1.3 本文主要研究工作及创新点 |
| 第二章 p型有限元法 |
| 2.1 p型有限元法的发展 |
| 2.1.1 p型有限元法理论及其算法研究进展 |
| 2.1.2 在工程实践领域中的应用研究 |
| 2.2 二维p型有限元法 |
| 2.2.1 平面弹性力学问题 |
| 2.2.2 三角形单元的构造 |
| 2.2.3 四边形单元的构造 |
| 2.2.4 混合函数法的映射 |
| 2.2.5 高阶单元映射 |
| 2.2.6 刚体的旋转 |
| 2.3 三维p型有限元法 |
| 2.3.1 三维弹性力学问题 |
| 2.3.2 三类三维多面体单元的构造 |
| 2.3.3 三维Gauss-Lobatto积分 |
| 2.3.4 三维单元的映射与组装 |
| 2.3.5 三维单元的有限元离散 |
| 2.4 特征值问题的求解 |
| 2.5 能量范数误差的计算 |
| 2.6 p型有限元法的收敛速率 |
| 第三章 Lanczos方法 |
| 3.1 经典的Lanczos方法 |
| 3.1.1 特征值问题的定义 |
| 3.1.2 最小迭代法的计算 |
| 3.1.3 特征值与特征向量关系 |
| 3.1.4 几何解释 |
| 3.2 线性系统与Lanczos方法 |
| 3.2.1 精确解的定义 |
| 3.2.2 近似解的计算 |
| 3.2.3 递归近似解 |
| 3.2.4 Lanczos求解线性问题 |
| 3.2.5 线性静态分析 |
| 第四章 验证算例 |
| 4.1 矩形薄板的特征值屈曲分析 |
| 4.1.1 不同长宽比矩形薄板的临界荷载计算 |
| 4.1.2 含长圆形排水孔矩形薄板的屈曲应力计算 |
| 4.2 加劲板的特征值屈曲分析 |
| 4.2.1 矩形加强筋加劲板的临界荷载计算 |
| 4.2.2 T型加强筋加劲板的屈曲应力计算 |
| 第五章 水工平面钢闸门特征值屈曲分析研究 |
| 5.1 水工平面钢闸门几何模型建立与单元划分 |
| 5.1.1 钢闸门整体结构以及建模几何参数 |
| 5.1.2 钢闸门有限元计算参数 |
| 5.1.3 多种条件下的计算工况 |
| 5.2 能量范数误差的控制 |
| 5.3 临界水头的计算 |
| 5.4 特征值屈曲分析研究 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 发表论文 |
| 国家发明专利 |
| 附录 B 攻读学位期间参与的科研项目 |
| 参与项目 |
（4）中国桥梁工程学术研究综述·2021（论文提纲范文）
| 0引言（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1 桥梁工程研究新进展（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
| 1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
| 1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
| 1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
| 1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
| 2桥梁结构设计 |
| 2.1桥梁作用及分析（同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿） |
| 2.1.1汽车作用 |
| 2.1.2温度作用 |
| 2.1.3浪流作用 |
| 2.1.4分析方法 |
| 2.1.5展望 |
| 2.2钢桥及组合结构桥梁（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
| 2.2.2焊接节点疲劳性能 |
| 2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
| 2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
| 2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
| 2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
| 2.2.7展望 |
| 2.3高性能材料 |
| 2.3.1超高性能混凝土（湖南大学邵旭东老师提供初稿） |
| 2.3.2工程水泥基复合材料（西南交通大学张锐老师提供初稿） |
| 2.3.3纤维增强复合材料（北京工业大学刘越老师提供初稿） |
| 2.3.4智能材料（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 2.3.5展望 |
| 2.4桥梁基础工程（同济大学梁发云老师提供初稿） |
| 2.4.1深水桥梁基础形式 |
| 2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
| 2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
| 2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
| 3桥梁建造新技术 |
| 3.1钢结构桥梁施工新技术（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
| 3.1.2焊接制造新技术 |
| 3.1.3施工新技术 |
| 3.2桥梁快速建造技术（北京工业大学贾俊峰老师提供初稿） |
| 3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
| 3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
| 3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
| 4桥梁运维 |
| 4.1监测与评估（浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿） |
| 4.1.1监测技术 |
| 4.1.2模态识别 |
| 4.1.3模型修正 |
| 4.1.4损伤识别 |
| 4.1.5状态评估 |
| 4.1.6展望 |
| 4.2智能检测（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.2.1智能检测技术 |
| 4.2.2智能识别与算法 |
| 4.2.3展望 |
| 4.3桥上行车安全性（中南大学国巍老师提供初稿） |
| 4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
| 4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
| 4.3.2地震作用下行车安全性 |
| 4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
| 4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
| 4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
| 4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
| 4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
| 4.3.4.1车辆冲击系数 |
| 4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
| 4.3.5研究展望 |
| 4.4加固与性能提升（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.4.1增大截面加固法 |
| 4.4.2粘贴钢板加固法 |
| 4.4.3体外预应力筋加固法 |
| 4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
| 4.4.5组合加固法 |
| 4.4.6新型混凝土材料的应用 |
| 4.4.7其他加固方法 |
| 4.4.8发展展望 |
| 5桥梁防灾减灾 |
| 5.1抗震减震（北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿） |
| 5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
| 5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
| 5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
| 5.2抗风（东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿） |
| 5.2.1桥梁风环境 |
| 5.2.2静风稳定性 |
| 5.2.3桥梁颤振 |
| 5.2.4桥梁驰振 |
| 5.2.5桥梁抖振 |
| 5.2.6主梁涡振 |
| 5.2.7拉索风致振动 |
| 5.2.8展望 |
| 5.3抗火（长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿） |
| 5.3.1材料高温性能 |
| 5.3.2仿真与测试 |
| 5.3.3截面升温 |
| 5.3.4结构响应 |
| 5.3.5工程应用 |
| 5.3.6展望 |
| 5.4抗撞击及防护（湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿） |
| 5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
| 5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
| 5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
| 5.4.4研究展望 |
| 5.5抗水（东南大学熊文老师提供初稿） |
| 5.5.1桥梁冲刷 |
| 5.5.2桥梁水毁 |
| 5.5.2.1失效模式 |
| 5.5.2.2分析方法 |
| 5.5.3监测与识别 |
| 5.5.4结论与展望 |
| 5.6智能防灾减灾（西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿） |
| 6结语（西南交通大学张清华老师提供初稿） |
| 策划与实施 |
（5）极薄带材适轧厚度理论及斜向交叉浪形屈曲变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 我国极薄带材生产现状 |
| 1.2 极薄带材轧制理论研究进展 |
| 1.2.1 多辊轧机发展现状 |
| 1.2.2 接触变形区理论 |
| 1.2.3 最小可轧厚度理论 |
| 1.3 极薄带材板形控制理论研究进展 |
| 1.3.1 金属塑性变形理论 |
| 1.3.2 板形缺陷与屈曲变形 |
| 1.3.3 薄板带屈曲问题研究进展 |
| 1.4 课题来源及意义 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 薄带材轧制理论与数值模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 接触变形区理论 |
| 2.3 最小可轧厚度公式 |
| 2.4 接触变形区有限元模拟 |
| 2.4.1 模型建立与参数设置 |
| 2.4.2 有限元模拟结果分析 |
| 2.5 轧制力求解条件判别 |
| 2.6 Stone轧制力模型适用条件 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 极薄带材适轧厚度理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 接触变形区理论 |
| 3.3 最小可轧厚度公式 |
| 3.4 适轧厚度理论 |
| 3.5 适轧厚度理论验证 |
| 3.5.1 适轧厚度范围 |
| 3.5.2 理论计算值与模拟结果对比 |
| 3.5.3 理论计算值与实验结果对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 斜向交叉浪形屈曲变形机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Komori理论模型 |
| 4.3 斜向交叉浪形产生机理分析 |
| 4.3.1 斜向交叉浪形形态 |
| 4.3.2 带材厚度分布测量 |
| 4.3.3 浪形产生机理分析 |
| 4.4 极薄带材轧制数值模拟 |
| 4.4.1 模型建立及参数设置 |
| 4.4.2 张力对横向应力影响分析 |
| 4.4.3 压下率对横向应力影响分析 |
| 4.4.4 摩擦系数对横向应力影响分析 |
| 4.4.5 辊径带厚比对横向应力影响分析 |
| 4.4.6 带材宽幅对横向应力影响分析 |
| 4.4.7 带材屈服极限影响 |
| 4.5 浪形几何特征参数计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 斜向交叉浪形屈曲变形数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 屈曲变形的有限元分析 |
| 5.2.1 带材失稳形态 |
| 5.2.2 有限元法分析屈曲问题 |
| 5.2.3 后屈曲平衡路径跟踪 |
| 5.3 斜向交叉浪形屈曲问题建模 |
| 5.4 初始浪形屈曲分析 |
| 5.4.1 特征值屈曲分析 |
| 5.4.2 非线性屈曲分析 |
| 5.5 稳定浪形屈曲分析 |
| 5.5.1 特征值屈曲分析 |
| 5.5.2 非线性屈曲分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 斜向交叉浪形实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验轧机及原料准备 |
| 6.2.1 实验室二十辊轧机简介 |
| 6.2.2 极薄带材原料 |
| 6.3 实验方案设计 |
| 6.4 实验结果分析 |
| 6.4.1 前后张力影响分析 |
| 6.4.2 压下率及基础板形影响分析 |
| 6.4.3 润滑条件影响分析 |
| 6.4.4 工作辊表面粗糙度影响分析 |
| 6.4.5 带材初始厚度影响分析 |
| 6.4.6 轧辊弹性模量影响分析 |
| 6.5 浪形缺陷治理措施 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（6）二元结构边坡开挖支护过程受力变形特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边坡稳定性分析研究现状 |
| 1.2.2 边坡渗流研究现状 |
| 1.2.3 边坡支护结构研究现状 |
| 1.2.4 锚索预应力损失研究现状 |
| 1.2.5 现有研究不足 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 二元边坡类型与禾塘坝边坡工程 |
| 2.1 二元结构边坡类型 |
| 2.1.1 土质二元边坡 |
| 2.1.2 土-岩二元边坡 |
| 2.1.3 岩质二元边坡 |
| 2.2 二元结构边坡破坏 |
| 2.2.1 土质二元边坡 |
| 2.2.2 土-岩二元边坡 |
| 2.2.3 岩质二元边坡 |
| 2.3 二元边坡稳定性影响因素 |
| 2.3.1 物理力学参数 |
| 2.3.2 坡体构成 |
| 2.3.3 边坡外部环境 |
| 2.4 禾塘坝二元结构边坡治理工程 |
| 2.4.1 气象水文 |
| 2.4.2 地形地貌 |
| 2.4.3 构造特征与地层岩性 |
| 2.4.4 边坡滑动历史 |
| 2.4.5 碎石土分布与成因分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 禾塘坝边坡施工监测与现场试验 |
| 3.1 滑动机理和二次支护 |
| 3.1.1 滑坡体特征及形成机理 |
| 3.1.2 二次支护与治理方案 |
| 3.1.3 施工监测 |
| 3.2 施工监测 |
| 3.2.1 监测点布设 |
| 3.2.2 监测设备原理 |
| 3.2.3 监测结果 |
| 3.3 现场土工试验 |
| 3.3.1 颗粒分析试验 |
| 3.3.2 大型剪切试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 二元边坡有限元建模与参数校核 |
| 4.1 有限元分析原理 |
| 4.1.1 有限元基本方程 |
| 4.1.2 模型破坏准则 |
| 4.1.3 土体变形有限元模拟 |
| 4.2 岩土体本构关系 |
| 4.2.1 土的弹塑性模型 |
| 4.2.2 桩土接触单元处理 |
| 4.2.3 边坡初始地应力计算 |
| 4.3 二元边坡建模与分析 |
| 4.3.1 边坡滑动与支护 |
| 4.3.2 前期监测 |
| 4.3.3 边坡稳定性分析理论 |
| 4.3.4 建模与参数校核 |
| 4.3.5 边坡稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 二元边坡稳态渗流分析 |
| 5.1 渗流基本理论 |
| 5.1.1 土水势基本理论 |
| 5.1.2 饱和-非饱和渗流达西定律 |
| 5.1.3 非饱和渗流基本方程 |
| 5.1.4 非饱和渗流基本方程的定解条件 |
| 5.2 二元边坡稳态渗流模拟 |
| 5.2.1 建模与分析 |
| 5.2.2 稳态渗流分析 |
| 5.2.3 施加孔隙水压力对比分析 |
| 5.3 支护结构对比分析 |
| 5.3.1 初次支护分析 |
| 5.3.2 二次支护分析 |
| 5.4 排水孔计算 |
| 5.4.1 基本计算方法 |
| 5.4.2 排水能力影响因素分析 |
| 5.4.3 排水孔径和间距 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 二元边坡桩锚支护过程分析 |
| 6.1 边坡支护过程数值模拟 |
| 6.2 数值模型建立 |
| 6.2.1 模拟假设与区域 |
| 6.2.2 模型边界条件 |
| 6.3 模拟思路与参数确定 |
| 6.3.1 过程分析方法 |
| 6.3.1 参数校核与确定 |
| 6.4 模拟结果分析 |
| 6.4.1 边坡变形破坏分析 |
| 6.4.2 抗滑桩受力分析 |
| 6.4.3 锚索受力分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 锚索预应力损失预测 |
| 7.1 预应力锚索与锚索测力计 |
| 7.2 预应力损失影响因素 |
| 7.2.1 瞬时损失影响因素 |
| 7.2.2 长期损失影响因素 |
| 7.2.3 其他影响因素 |
| 7.3 预应力锚索施工 |
| 7.4 锚索预应力监测与分析 |
| 7.4.1 预应力锚索布置 |
| 7.4.2 锚索预应力损失规律 |
| 7.5 预测模型建立和验证 |
| 7.5.1 模型初步假设 |
| 7.5.2 初始模型验证 |
| 7.5.3 改进模型 |
| 7.5.4 适用性检验 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 论文创新点 |
| 进一步研究的建议 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）数值流形方法在转动、接触和弹塑性计算中的若干改进（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 数值流形方法理论的发展 |
| 1.2.2 大变形计算的相关理论 |
| 1.3 研究内容和创新点 |
| 2 数值流形方法基本框架和网格剖分 |
| 2.1 NMM的整体近似格式 |
| 2.1.1 覆盖和权函数 |
| 2.1.2 流形单元 |
| 2.2 NMM的基本方程 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 弱形式的控制方程 |
| 2.3 NMM控制方程的积分 |
| 2.3.1 推导高阶单纯形积分公式 |
| 2.3.2 时步积分 |
| 2.4 接触理论简介 |
| 2.5 编写NMM网格剖分算法 |
| 2.6 小结 |
| 3 转动误差和基于有限变形理论的修正 |
| 3.1 转动误差的表现形式 |
| 3.2 转动体积误差的估计方法 |
| 3.3 转动误差的修正方法 |
| 3.3.1 修正后的静力计算格式 |
| 3.3.2 修正后的动力计算格式 |
| 3.3.3 构型更新和应力更新格式 |
| 3.4 算例和验证 |
| 3.4.1 静力算例:悬臂梁弯曲 |
| 3.4.2 简单自由转动测试 |
| 3.4.3 简单接触算例——落石的模拟 |
| 3.4.4 简单接触算例——能量守恒问题 |
| 3.5 小结 |
| 4 接触收敛问题、新的摩擦弹簧和粘聚力模型 |
| 4.1 理论接触模型和开闭迭代算法中的收敛性问题 |
| 4.1.1 理想的库伦接触模型 |
| 4.1.2 原始开闭迭代的优势和问题 |
| 4.2 新的接触计算格式 |
| 4.2.1 推导线性化公式 |
| 4.2.2 推导摩擦弹簧和其它接触弹簧 |
| 4.2.3 新的接触迭代格式 |
| 4.2.4 接触中的不可恢复变形和接触点更新 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 简单验证和讨论 |
| 4.3.1 斜坡上的块体 |
| 4.3.2 简单滑动测试 |
| 4.4 接触收敛性比较和讨论 |
| 4.5 DDA和NMM的粘聚力问题 |
| 4.5.1 考虑粘聚力的摩擦弹簧和粘聚力离散 |
| 4.5.2 临界滑动问题中被低估的粘聚强度 |
| 4.5.3 粘聚力问题的解释和修正措施 |
| 4.5.4 粘聚力问题的简单验证 |
| 4.6 算例 |
| 4.6.1 圆弧滑动算例 |
| 4.6.2 简单金字塔算例 |
| 4.7 小结 |
| 5 考虑中主应力和抗拉强度的磨圆摩尔库伦准则 |
| 5.1 摩尔库伦准则 |
| 5.2 考虑中主应力和抗拉强度的磨圆摩尔库仑准则 |
| 5.2.1 磨圆八面体平面 |
| 5.2.2 磨圆切平面 |
| 5.2.3 新准则的表达式 |
| 5.3 用途:消去摩尔库伦准则的数值尖点 |
| 5.4 用途:表征中主应力影响和抗拉强度 |
| 5.4.1 标定粘聚力和内摩擦角 |
| 5.4.2 标定中主应力的影响 |
| 5.4.3 标定抗拉强度 |
| 5.5 凸区间验证 |
| 5.6 模型的应用 |
| 5.6.1 模型标定的例子 |
| 5.6.2 近似摩尔库伦的算例 |
| 5.7 小结 |
| 5.8 本章附录 |
| 6 塑性求解器和塑性大变形计算 |
| 6.1 弹塑性计算简述 |
| 6.1.1 弹塑性计算基本思路 |
| 6.1.2 基于连续模量的经典格式及其存在的问题 |
| 6.2 基于最近点映射和一维搜索的塑性求解器 |
| 6.2.1 最近点映射算法 |
| 6.2.2 控制步长的一维搜索方法 |
| 6.2.3 针对一维搜索算法的验证和测试 |
| 6.2.4 流形单元的单元积分和平衡迭代 |
| 6.3 静力算例和测试 |
| 6.3.1 地基承载力算例 |
| 6.3.2 边坡安全系数算例 |
| 6.4 塑性大变形求解格式 |
| 6.4.1 塑性大变形计算的控制方程 |
| 6.4.2 数学单元修正 |
| 6.4.3 新旧网格变量传递 |
| 6.5 简单的大变形算例 |
| 6.5.1 梁大变形——测试网格重划分导致的精度损失 |
| 6.5.2 砂土滑坡过程模拟 |
| 6.5.3 土体坍塌模拟 |
| 6.6 小结 |
| 7 新的覆盖光滑单元 |
| 7.1 预备知识 |
| 7.2 光滑有限元方法 |
| 7.2.1 光滑域和光滑应变 |
| 7.2.2 常见光滑有限元方法的精度和计算成本 |
| 7.3 新的覆盖光滑单元 |
| 7.4 光滑单元的通用编程格式 |
| 7.4.1 弹塑性分析中的矩阵方程 |
| 7.4.2 边界条件 |
| 7.4.3 关于新单元的小结 |
| 7.5 算例测试 |
| 7.5.1 悬臂梁弯曲测试 |
| 7.5.2 材料不连续的处理 |
| 7.5.3 地基承载力算例 |
| 7.5.4 边坡稳定分析算例 |
| 7.6 小结 |
| 8 结论和展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）软岩嵌岩桩桩-岩界面力学行为及损伤演化过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 课题研究进展综述 |
| 1.2.1 桩—岩界面滑移、剪切机理及桩侧摩阻力计算方法研究 |
| 1.2.2 桩端承载机理及端阻力经验计算方法 |
| 1.2.3 现有研究存在的问题 |
| 1.3 主要研究内容及创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 主要创新点 |
| 第二章 基于X-ray CT的软岩嵌岩桩模型实验研究 |
| 2.1 CT扫描及成像的基本原理及其在岩土工程中的应用 |
| 2.1.1 CT扫描及成像的基本原理 |
| 2.1.2 CT技术的发展及在岩土工程中的应用 |
| 2.2 实验设计基本思路 |
| 2.3 试验装置设计及加工 |
| 2.3.1 试验装置主体框架 |
| 2.3.2 扫描试样模具 |
| 2.3.3 模型桩定位底盖 |
| 2.3.4 定位底盖拆除夹具 |
| 2.4 不同粗糙度的模型桩设计 |
| 2.5 试样制备 |
| 2.5.1 人工合成砂岩配比 |
| 2.5.2 扫描试样及岩石强度参数试验试样制备 |
| 2.5.3 试样养护 |
| 2.5.4 拆除定位底盖及脱模 |
| 2.6 实验方案 |
| 2.6.1 人工合成砂岩强度参数试验 |
| 2.6.2 基于X-ray CT的模型桩加载及扫描实验 |
| 2.7 试验及结果 |
| 2.7.1 人工合成砂岩强度参数试验及结果 |
| 2.7.2 模型桩加载及扫描实验结果 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 桩—岩界面相互作用机理及破坏过程研究 |
| 3.1 数字图像处理的部分基本概念及简要原理 |
| 3.2 数字图像处理程序Avizo |
| 3.3 CT图像处理 |
| 3.3.1 图像预处理 |
| 3.3.2 灰度阀值确定及图像分割 |
| 3.3.3 图像处理简要命令流程 |
| 3.4 扫描试样桩—岩界面滑移、剪切过程及机理 |
| 3.4.1 扫描试样#1 |
| 3.4.2 扫描试样#2 |
| 3.4.3 扫描试样#3 |
| 3.4.4 桩—岩界面滑移和剪切过程及机理简要总结 |
| 3.5 桩端压缩区的发展过程及形态 |
| 3.5.1 扫描试样#1 |
| 3.5.2 扫描试样#2 |
| 3.5.3 扫描试样#3 |
| 3.5.4 桩端压缩区的发展过程及形态简要总结 |
| 3.6 柱形孔扩张导致的桩周岩石径向裂缝发展过程 |
| 3.6.1 扫描试样#1 |
| 3.6.2 扫描试样#2 |
| 3.6.3 扫描试样#3 |
| 3.6.4 柱形孔扩张导致的桩周岩石径向裂缝发展过程简要总结 |
| 3.7 本章小节 |
| 第四章 软岩嵌岩桩桩—岩界面力学行为理论研究 |
| 4.1 孔壁法向应力增量弹—塑性分析 |
| 4.1.1 基本问题描述及力学模型 |
| 4.1.2 Hoek–Brown强度准则 |
| 4.1.3 弹性解答(p≤ p_y) |
| p_y)'>4.1.4 弹—塑性解答(p> p_y) |
| 4.1.5 孔壁法向应力增量算例验证和参数敏感性分析 |
| 4.2 柱孔扩张过程中孔壁应力路径及桩周岩石径向裂缝的发展过程 |
| 4.3 考虑孔壁法向刚度变化的桩—岩界面滑移剪切机理 |
| 4.3.1 桩—岩界面滑移剪切机理及剪切应力计算方法 |
| 4.3.2 考虑弹—塑性法向刚度的桩—岩界面剪切应力计算方法 |
| 4.3.3 考虑法向刚度折减的桩—岩界面剪切应力计算方法 |
| 4.4 基于球孔扩张理论及Hoek-Brown准则的桩端承载机理 |
| 4.4.1 基于球孔扩张理论的桩端应力q_b |
| 4.4.2 桩端极限承载力计算方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于颗粒流的软岩嵌岩桩—岩界面损伤演化及承载特性研究 |
| 5.1 颗粒流方法简介 |
| 5.1.1 PFC的基本假设 |
| 5.1.2 基本计算原理 |
| 5.1.3 基本理论及黏结模型 |
| 5.2 细观参数标定 |
| 5.2.1 基本思路及方法 |
| 5.2.2 人工合成砂岩单轴试验数值模拟 |
| 5.2.3 细观参数标定结果 |
| 5.3 基于模型实验的桩—岩界面细观损伤演化过程 |
| 5.3.1 模型实验#1—#3 试样的数值建模 |
| 5.3.2 数值模拟与模型实验结果对比 |
| 5.3.3 基于颗粒尺度的桩—岩界面细观损伤演化过程 |
| 5.3.4 基于微裂纹统计的桩周岩石细观损伤—位移分析 |
| 5.3.5 基于岩石细观损伤的侧摩阻力—位移和端阻力—位移曲线 |
| 5.4 不同粗糙尺度嵌岩桩承载及细观损伤特性研究 |
| 5.4.1 不同粗糙尺度嵌岩桩数值模型建立 |
| 5.4.2 不同粗糙尺度嵌岩桩承载及细观损伤特性 |
| 5.4.3 基于岩石细观损伤的桩侧摩阻力—位移和端阻力—位移曲线 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 进一步工作方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 杆件结构力学复合行为分析研究现状 |
| 1.2.2 颗粒离散单元法研究及在结构工程中的应用现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 研究出发点及思路 |
| 1.3.2 主要研究工作 |
| 第二章 杆系离散单元法的基本理论与公式推导 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 杆系离散单元法的基本概念 |
| 2.2.1 颗粒描述 |
| 2.2.2 颗粒运动描述 |
| 2.2.3 接触单元描述 |
| 2.3 面向轴力杆单元的杆系离散单元法 |
| 2.3.1 颗粒运动方程的建立与求解 |
| 2.3.2 颗粒所受内力计算 |
| 2.3.3 颗粒所受等效外力计算 |
| 2.3.4 作用在等效梁上的均布力的等效外力计算 |
| 2.3.5 计算流程 |
| 2.4 面向平面梁单元的杆系离散单元法 |
| 2.4.1 颗粒运动方程的建立与求解 |
| 2.4.2 颗粒所受内力计算 |
| 2.4.3 颗粒所受外力计算 |
| 2.5 平面梁单元向空间梁单元的进化 |
| 2.5.1 面向空间梁单元的颗粒运动方程 |
| 2.5.2 面向空间梁单元的接触本构模型 |
| 2.5.3 面向空间梁单元的各方向接触刚度系数 |
| 2.6 颗粒质量与转动惯量的计算与修正 |
| 2.7 初始条件和边界条件施加 |
| 2.8 计算参数 |
| 2.8.1 阻尼的选取 |
| 2.8.2 时间步长的选取 |
| 2.8.3 杆系离散单元模型的建立原则 |
| 2.9 杆系离散单元法与显式有限单元法的区别与联系 |
| 2.10 小结 |
| 第三章 结构静、动力弹性行为分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 3.1 研究背景与分析思路 |
| 3.1.1 研究背景 |
| 3.1.2 结构静、动力弹性问题的杆系离散单元分析思路及计算流程 |
| 3.2 荷载施加 |
| 3.2.1 静荷载施加 |
| 3.2.2 动荷载施加 |
| 3.3 动荷载下阻尼模型的构造 |
| 3.3.1 新的阻尼模型 |
| 3.3.2 不同阻尼模型下结构的动力响应 |
| 3.4 静荷载下杆件结构的弹性行为分析 |
| 3.4.1 自由端受集中荷载作用的悬臂梁 |
| 3.4.2 William Toggle框架的阶跃屈曲现象 |
| 3.4.3 空间六角星型穹顶结构 |
| 3.4.4 22m跨单层球面网壳的静力稳定分析 |
| 3.5 动荷载下杆件结构的弹性行为分析 |
| 3.5.1 L形框架的非线性动力弹性行为分析 |
| 3.5.2 浅圆拱的静、动力弹性行为分析 |
| 3.5.3 平面钢框架的静、动力弹性行为分析 |
| 3.5.4 双跨、六层Orbison钢框架的动力弹性行为分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 结构弹塑性行为分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 4.1 研究背景与分析思路 |
| 4.2 屈服准则-截面极限屈服面方程 |
| 4.2.1 塑性铰法可用的屈服准则 |
| 4.2.2 精细塑性铰法可用的屈服准则 |
| 4.3 不考虑截面塑性开展的塑性铰法 |
| 4.3.1 弹塑性接触本构模型 |
| 4.3.2 加卸载准则 |
| 4.4 可近似考虑截面塑性开展的精细塑性铰法 |
| 4.4.1 弹塑性接触本构模型 |
| 4.4.2 加卸载准则 |
| 4.5 内力超过极限屈服面后的修正 |
| 4.6 考虑几何材料双非线性的杆系离散单元计算流程 |
| 4.7 杆件结构的弹塑性行为分析 |
| 4.7.1 基于塑性铰法的平面桁架弹塑性行为分析 |
| 4.7.2 基于精细塑性铰法的平面杆件结构弹塑性行为分析 |
| 4.7.3 六层空间框架和二十层空间框架的弹塑性分析 |
| 4.7.4 K6型单层网壳结构弹塑性分析 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 5.1 研究背景与分析思路 |
| 5.2 地震动多点激励的杆系离散元模拟 |
| 5.2.1 位移法 |
| 5.2.2 大质量法 |
| 5.2.3 位移法和大质量法的对比分析 |
| 5.3 可考虑地震作用应变率效应的接触本构模型 |
| 5.3.1 钢材的静态本构模型 |
| 5.3.2 应变率效应 |
| 5.4 基于Open MP的杆系离散元并行计算方法 |
| 5.5 结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算流程 |
| 5.6 多点激励振动台倒塌试验验证 |
| 5.6.1 K6 型单层球面网壳多点激励振动台倒塌试验概况 |
| 5.6.2 K6 型单层球面网壳多点激励振动台试验模型强震倒塌全过程仿真 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 半刚性连接钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 6.1 研究背景与分析思路 |
| 6.2 半刚性连接模型 |
| 6.3 考虑二维半刚性连接的弹性杆系离散元计算方法 |
| 6.3.1 虚拟的二维零长度弹簧单元 |
| 6.3.2 考虑半刚性连接的接触单元刚度修正公式 |
| 6.3.3 半刚性连接的滞回行为模拟 |
| 6.3.4 半刚性钢框架静、动力分析的杆系离散单元计算流程 |
| 6.3.5 半刚性连接杆件结构的弹性行为分析 |
| 6.4 考虑三维半刚性连接的弹塑性杆系离散元计算方法 |
| 6.4.1 虚拟的三维零长度弹簧单元 |
| 6.4.2 考虑三维半刚性连接的接触单元弹性刚度修正公式 |
| 6.4.3 考虑三维半刚性连接的接触单元弹塑性刚度修正公式 |
| 6.4.4 半刚性连接杆系结构的弹塑性行为分析 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间相关科研成果 |
| 致谢 |
（10）矿山及地下工程特殊力学问题哈密顿体系求解（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 2 直角坐标哈密顿力学的基本方程及应用 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 哈密顿体系原理 |
| 2.3 矩形域哈密顿力学基本方程 |
| 2.4 嵌岩桩端部平面应力问题 |
| 3 极坐标哈密顿力学的平面分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 扇形域哈密顿力学基本方程 |
| 3.3 静水地压力下的巷道围岩 |
| 3.4 非静水地压力下的巷道围岩 |
| 3.5 多层厚壁圆筒的应力分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 共形映射转换的哈密顿力学问题 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 共形映射基本理论 |
| 4.3 静水地应力下的椭圆形巷道 |
| 4.4 非静水地应力下的椭圆形巷道 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 空间轴对称哈密顿力学问题 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 空间轴对称哈密顿力学基本方程 |
| 5.3 立井井筒的空间应力计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、摩擦约束弹塑性广义变分不等原理的一种新的简化证明（论文参考文献）
- [1]基于复合混合物理论的冻土多场耦合研究[D]. 李智明. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]非共价界面层状纳米复合材料的多尺度力学与设计[D]. 何泽洲. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [3]基于p型有限元法的水工平面钢闸门特征值屈曲分析研究[D]. 陈峻. 昆明理工大学, 2021(02)
- [4]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [5]极薄带材适轧厚度理论及斜向交叉浪形屈曲变形研究[D]. 刘晓. 燕山大学, 2020
- [6]二元结构边坡开挖支护过程受力变形特征研究[D]. 高旭和. 长安大学, 2020(06)
- [7]数值流形方法在转动、接触和弹塑性计算中的若干改进[D]. 张宁. 北京交通大学, 2020(06)
- [8]软岩嵌岩桩桩-岩界面力学行为及损伤演化过程研究[D]. 徐江. 东南大学, 2020
- [9]杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用[D]. 许玲玲. 东南大学, 2020(02)
- [10]矿山及地下工程特殊力学问题哈密顿体系求解[D]. 姜忠宇. 中国矿业大学, 2020